液化天然气潜液泵的研制

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1、2010年第2期低温工程No．220l0总第174期CRY0GENICSSumNO．174液化天然气潜液泵的研制孙晓玲刘忠明张燕(北京航天发射技术研究所北京100076)摘要：介绍了新研制潜液泵的结构组成和工作原理，论述了研制中对关键技术问题的分析和解决。经试验和初步使用证明满足使用要求，与普通的低温离心泵相比，具有零泄漏、绝热和防爆可靠等优点。关键词：LNG潜液泵低温电机中图分类号：TB657．8文献标识码：A文章编号：1000-6516(2010)02-0020-04ResearchanddevelopmentofLNG

2、submergedpumpSunXiaolingLiuZhongmingZhangYan(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology，Beijing100076，China)Abstract：Thecompositionandworkingprincipleofnewlydevelopedsubmergedpumpwasintroduced，theresolutionofkeyissuesindevelopmentofsubmergedpumpwasanalyzedanddiscussed

3、．Aftertestandinitialuseofevidence，thesubmergedpumpmettherequirementandhadadvantagesofzeroleakage，insu-lation，reliableexplosion-proofperformancecomparingwithordinarycryogeniccentrifugalpump．Keywords：LNG；submergedpump；cryogenicmotor比例范围大约在体积分数为5％一15％之间，输送过程中绝对不能出现泄漏现

4、象。现有的低温离心泵通液化天然气(1iquidnaturalgas)是无色、无味、无常为轴封式结构，工作时电机与泵完全暴露在空气毒且无腐蚀性的高能效燃料。在全球能源价格居高中，由于低温轴封目前还达不到零泄漏水平，采用现且环境恶化的同时，廉价且无污染的LNG作为新的有低温泵输送LNG，危险性很大。现有的屏蔽泵均燃料已经日益引起人们的重视。各国都在对LNG应为常温泵，不能应用于低温场合。潜入式输送泵(即用加大投资力度，中国计划到2020年天然气基础设LNG潜液泵)将泵与电机整体安装在密封的金属容施的投资累计到2000多亿。在整个

5、LNG产业链中，器内，能够做到零泄漏，避免产生爆炸性环境，消除引LNG输送泵起至关重要的作用。在LNG汽车加气燃条件。站、接收站、管道输送、充装LNG运输槽车等需要大鉴于中国国内还没有自己研制生产的LNG输量快速输送LNG的地方都可以使用LNG输送泵，尤送泵，现有加气站的输送泵完全依赖中国国外进其适用于易燃、易爆、有毒介质，要求无泄漏的场合。口，北京航天发射技术研究所开展了LNG潜液泵的LNG属于易燃易爆介质，在空气中达到燃烧的研制工作，并取得了成功。收稿日期：2009—12—30；修订日期：2010-03-23基金项目：国

6、家高技术研究发展计划(863计划)项目。作者简介：孙晓玲，女，3O岁，硕士、工程师。第2期液化天然气潜液泵的研制2l2LNG潜液泵主要组成、工作原理及技术指标2．1LNG潜液泵组成LNG潜液泵主要由3部分组成：泵、泵夹套、电机。泵采用离心式结构，具有转速高、体积小、重量轻、结构简单及性能平稳等优点；泵夹套采用真空多层缠绕结构，绝热效果好，泵夹套设有进液口、出液口及进气口；电机采用经过低温处理的浸没式电机。浸没在低温介质里的零部件采用低温性能优良的不锈钢、铜、聚四氟乙烯等材料，主要结构如图1、图2所示图2LNG潜液泵结构简图1

7、．进液口；2．进气口；3．出液口；4．电缆接头；5．泵夹套；6．输液管；7．泵；8．排液管Fig．2FrameofLNGsubmergedpump设计温度：一l96℃设计流量：12m／h设计扬程：220m设计转速：5500r／rain调频范围：1500—6000r／min图1泵汽蚀余量NPSHR：4mFig．1Pump3关键技术问题的分析和解决2．2潜液泵工作原理LNG低温潜液泵特点是将泵与电机整体安装在将泵与电机整体安装在密封的金属容器内，断绝泵夹套内，因此不需要轴封，也不存在轴封的泄漏问与氧化剂的接触，避免产生爆炸性环境

8、或爆炸性气体题。电机部分定子线圈使用过程浸泡在LNG中，电环境；电机潜入在LNG中，避免达到引燃温度、电路阻较小，只有0．2Q一0．3Q(常温1．2n)，发热量产生电火花、静电释放，消除引燃条件。电机的动力小，所以不存在温度过高，接近或达到着火点的问题。电缆对外连接采用特殊密封装置确保密封